专利名称：建立多媒体连接的方法、终端和媒体中继的制作方法
技术领域：
本发明涉及按照权利要求1所述用于建立多媒体连接的方法，按照权利要求10所述用于建立多媒体连接的终端，按照权利要求11所述建立多媒体连接的媒体中继。
技术背景通信网络的技术已为大家所熟知。通常，这些网络采用基于连接 的分组进行通信。通信一般按照协议进行。已知用于此目的的最重要协议之一是因特网协议(IP)。因特网协议版本4 (IPv4)已经用了 大约20年。1999年，因特网工程工作小组(IETF)引入因特网协议 版本6(IPv6),与IPv4并存，从而有只支持IPv6的站(端点)和 只支持IPv4的站(端点)等不同网络。发明内容本发明的技术问题在于要在支持不同IP版本的端点之间进行通信。这一技术问题可以通过权利要求1的方法、权利要求10的终端、 权利要求11的媒体中继等得到解决。按照本发明在基于面向分组通信的通信系统中建立多媒体连接的 方法，该通信系统具有至少一个只支持IPv6数据分组的第一站，至少 一个只支持IPv4数据分组的第二站，及至少一个士某体中继站，该方法 包含下列步骤在第一站和第二站之间至少有部分通信是通过媒体中 继站建立的。按照本发明的第一个实施方案，开发出一个本发明的有利方法， 用这种方法，媒体站可以将IPv4数据分组转化为IPv6数据分组，反之亦然。按照本发明的另一个实施方案，开发出一个本发明的有利方法， 用这种方法，媒体站可以起TURN中继站的作用。一个包含以下各步骤的实施方案有利地体现了本发明的方法当第一站或第二站呼叫时，a>主叫站提出自己的IP地址及端口，作为通信的第一候选者，b) 主叫站从TURN中继站收集到至少一个IP;也址及端口 ，作为第二候选者，c) 被叫站至少提出自己的IP地址及端口，作为通信的候选者，d) 进行测试使得对包含主叫站提供的候选者和被叫站提供的采 用相同IP协议的候选者的每一对候选者进行测试，分析是否取得连 通，e) 如果测试结果表明在主叫站和采用由TURN中继站提供并由主 叫站提出作为候选者的地址和端口 、由被叫站提出作为候选者的地址 和端口的被叫站之间取得连通，则在第一站和第二站之间通过TURN 中继站利用采纳的地址和端口建立多媒体通信。按照本发明的另一个实施方案，开发出一个有如下优点的方法 为了收集第二候选者，如杲主叫站是第一站，则它从TURN中继站收到 一个TURN中继站已知的IPv4地址和端口；如杲主叫站是第二站，则 它从TURN中继站收到一个TURN中继站已知的IPv6地址和端口。作为另一个实施方案，开发出一个本发明的有利方法，主叫第一 站向被叫第二站发送一个SIP信息，例如"INVITE请求"信息，按 照SDP协议，提出一项至少包括第一和第二候选者的建议。按照另一扩展方案，按照本发明的方法获得一个实施方案，其中 被叫第二站向主叫第一站回复一个SIP信息，例如"18x响应"信息， 按照SDP协议进行回答，至少包括第一候选者。作为另一个实施方案，开发出一个本发明的有利方法，至少通过 一个具有代理功能的站传送信息。如果由第一站和第二站进行测试，则形成了另一个实施方案，这 也是一个本发明的有利方法。按照本发明在基于面向分组通信的通信系统中建立多媒体连接的 一个终端，所述通信系统具有至少一个只支持IPv6数据分组的第一 站，至少 一个只支持IPv4数据分组的第二站，及至少 一个媒体中继站， 该终端包含用于实现上述各实施方案的装置。按照本发明在基于面向分组通信的通信系统中建立多媒体连接的 一个媒体中继，所述通信系统具有至少一个只支持IPv6数据分組的笫一站，至少一个只支持IPv4数据分組的第二站，及至少一个媒体中继 站，该媒体中继包含用于实现上述各实施方案的装置。正如可以看到的，本发明的各实施方案实现了在媒体的路径中自 动插入一个中继，在IPv4和IPv6之间进行转换，所述媒体例如可以 是音频、视频等等，作为两个端点(站)之间建立的单媒体或多媒体 对话的一部分，尤其是当信号传输是依照通话启动协议"SIP" ( 、、RFC 3261",见http : //www. ietf. org/rf c/rf c3261. txt)进行时必 须进行转换，因为一个端点只支持IPv4，而另一个端点只支持IPv6。这种插入中继的做法通常是在端点控制下进行的，并不是在信令 路径中要求中介的帮助，而是当采用这种中继成为获得连通的必要和 充分条件时自动进行的。这种做法有利于和 一 种通常叫作交互连通建立"ICE " ( 、、draf t-ietf-mmusic-ice〃 , 见http://tools.ietf.org/wg/mmusic/draft-ietf-mmusic-i ce/)的技术相配合，在这种技术中，用SIP建立的对话的各个端点 可以互相确定用以发送和接收士某体的IP地址和端口。由于各端点之间 存在一个网络地址转换器"NAT"装置，所以上述各地址和端口可能有 不同名称。在这种情况下， 一个端点可能需要通过对话描述，将一个 不同的地址/端口告知远程端点，于是，传送给这个不同的地址/端口 的分组就会被NAT转发到端点本地的地址/端口来。ICE允许各端点接 收已知的不同名称的地址/端口组合，把这些4见为候选地址/端口组合， 并进行测试，看哪些实际确实起作用。有些可能不起作用，那是由于 NAT的特殊配置造成的，或者是由于防火墙(或者是NAT的防火墙特 性)可能进行了干预。连通性测试直接在两个装置上成对的候选者之间进行，直到找到 工作令人满意的一对。连通性测试包含发出一个分组并找到一个回应 的分组。当测试成功时，在整个对话期间，端点就采用这一对地址/端 口交换媒体。现在已经创造性地认识到尽管NAT移动是开发ICE的主要动 机，但这项技术也可以用来确定究竟是采用IPv4还是IPv6作为网络 分层协议。为了实现这一点，要用 一个(IPv4和IPv6都支持的)双 重堆叠装置，既能识别IPv4的候选者，又能识别IPv6的候选者。但是，这样并没有解决如果两个端点支持不同协议，如何引入用于IPv4/IPv6转换的中继的问题。一般来说，关于信令路径中的中介，现在有一种认识，即被叫端 点支持一个不兼容的网络协议，这一结论或者是从被叫端点拒绝请求 建立对话的信号而得出的。那么，中介必须在主叫端点和执行 IPv4/lPv6转换的中继之间，以及中继和被叫端点之间，建立两个背 对背的对话。因此信号中介必须了解并修改对话描述，而对话描述通 常应在两个端点之间明白地交待。对话描述说明呼叫或对话期间要采 用的媒体，要采用的媒体格式，以及要在其间传送媒体的端点的IP地 址及端口 。本发明克服了由以上所述得出的某些缺陷，而具有以下优点首 先，克服了违反对于SIP来说很重要的对话描述点到点传送的体系结 构原则的缺点。第二，克服了信号中介必须了解对话描述的全部细节， 并且如杲它未能了解某些最近标准化的或对基本标准专利权提高的--对话描述协i义(SDP,、、RFC 4566",见http://www.ietf.org/rfc/rfc4566.txt)，有可能错误地解释或修改对话描述的缺 点。第三，为了安全的原因，对话描述应经常用密码进行完整性保护， 防止由中间人进行未授权的修改，因此，即使由引入了中继的中介对 对话描述进行授权修改，也会中断完整性保护，看起来就像遭受了一 次攻击。正如可以看到的，还可以创造性地有利地证明，在有些更复杂的 NAT结构中，端点之间不可能直接连通，只能通过引入一个媒体中继 进行连通，从而只有在第一个端点和中继之间以及中继和第二个端点 之间，可以连通。还可以证明，这种#皮称为TURN (采用中继NAT移动， 、、draf t-ietf-behave-turn-03", 见http: //www. ietf. org/ 因特网-drafts/draft-ietf-behave-turn-03 .txt)的媒体中 继，可以有利地用于本发明，因为ICE可以将TURN中继的地址和端 口作为候选者，因此，如果没有直接连通的成对候选者可以选用，就 可以容许通过中继获得连通。还可以证明， 一个TURN中继可以用作按照本发明的IPv4-IPv6 中继。要做到这一点， 一个IPv6端点要申请一个在TURN中继远侧上的 IPv4 地 i止 / 端 口 ， 反 之 亦 然 ( 、、draf t-ietf-behave-turn-ipv6-01", 见http://www.ietf.org/ 因 特 网 -drafts/draft-ietf-behave-turn-ipv6-01. txt)。可以证明，仅仅这样是不够的，因 为它提供端点时没有同时说明何时必须采用IPv4-IPv6中继，以及是 否通过这样一个中继可以获得连通。为了这个目的，按照本发明，ICE扩展到将TURN中继用于 IPv4/IPv6转换，由此，当收集候选者时， 一个只支持IPv6的端点 也可以从TURN中继收集到IPv4候选者。这是可以和其它候选者同样优先选用的，按照标准ICE惯例，包 含一个中继的候选者是属于低优先级的。有利的是，按照本发明，在 成对候选者测试期间，如果不能直接连通，但是能通过一个提供 IPv4-IPv6转换的TURN中继获得连通，则在对话期间可以选择这一 媒体路径，并且由中继提供IPv4和IPv6或有关媒体之间的转换。因此，本发明的主要优点得到了保证，就是采用ICE，自动产生 媒体中继以获得IPv4 - IPv6转换，而在信令路径上不包含任何中介， 由此有利地，只在必要且充分时，才采用中继，以获得不兼容端点之 间的连通。
本发明的更多优点和细节，将在唯一的图中所示的优选实施方案 的基础上加以i兌明。图l表明以通信方案为基础的本发明的一个优选实施方案的示意图。
具体实施方式
可以看出，作为方案的第一部分，绘制了只支持因特网协议版本 6 "IPv6"的第一端点Cl。按照该方案，第一端点Cl呼叫第二端点C2，第二端点C2不能 接收IPv6数据分组，只支持因特网协议版本4 "IPv4"数据分组。还可以看出，用于建立呼叫的信令，依照通话启动协议"SIP" 进行，SIP信号在Cl和C2之间，通过一个第一代理SIP PROXY PI和一个第二代理SIP一PROXY—P2,沿着由SIP1...SIP3指示的路径发 送。如杲这种信令成功地建立了呼叫，则在整个呼叫或通话期间建立 媒体路径MEDIA一PATH。在这个示例中，只用了 一个单媒体(例如音 频)，产生单MEDIA一PATH，但是也可以采用多媒体。在这样一种方案中，按照本发明的示范实施，在第一步骤S1中， 主叫端点Cl得到采用中继NAT (网络地址转换器)、、TURN"-中继 TURN一RELAY的移动上的一个IPv4 ;也址和端口 ，作为4类选者。;后，作为第二步骤S2，主叫端点C1将其候选者(最少是它自 己的IPv6地址和从TURN_RELAY获得的IPv4地址)作为一项提i义， 按照通话描述协议"SDP"作为依据SIP的信息的一部分，例如、、INVITE 请求"信息，通过信令路径SIP1...SIP3,发送给被叫端点C2。收到SIP信息之后，作为第三步骤S3，被叫端点C2将它的候选 者(最少是它自己的IPv4地址)，通过信令路径SIP1...SIP3返回给 主叫端点C1作为答复，按照SDP作为依据SIP的信息的一部分，例 如、、18x回答〃。在这一点上，两个端点——第一站Cl和第二站C2—— 拥有彼此的候选者，并且能提出成对候选者的清单。在提出这一清单 时，Cl、 C2站(端点)将取消矛盾的成对候选者，包括一个地址是 IPv4而另一个地址是IPv6的成对候选者。因此，在此例中，清单将 减少到一个单独的成对候选者，包含由第一站Cl获得的在 TURN—RELAY上的IPv4地址和端口 ，及第二站C2自己的IPv4地址 和端口，但是，在原则上，附加的成对候选者也可以保留在清单中。 每一对候选者代表一个可能选用的媒体路径MEDIA一PATH。由于这次交换，作为第四步骤S4的一部分，Cl、 C2站利用 TURN—RELAY,通过i某体路径MED I A—PATH并通过C1 、 C2站之间4壬 何其它可能的媒体路径MEDIA_PATH进行连通性测试，直到找到一个 可以采用的MEDIA—PATHo在本例中，媒体路径MEDIA一PATH通过 TURN_RELAY 4皮发现可以采用，因此，这一对IPv4地址和端口候选 者被采纳在呼叫期间使用。最后，作为本发明的第五步骤S5, —个媒体借助于IPv6-IPv4 TURN中继TURN一RELAY,使用^皮采纳的候选地址和端口 ，在以IPv6 为基础的第一端点Cl和以IPv4为基础的第二端点C2之间传送。本发明不局限于以上各实施方案，而是涵盖了下述核心思想的所有变型方案——自动产生一个媒体中继，从而进行IPv4-IPv6转换， 而不必在信令路径上引入任何中介，由此，只在必要而且充分时才采 用中继，从而在不兼容端点之间有利地进行连通——普通技术人员在 实施各步骤的某些部分时，是会考虑到本发明的全部方法步骤的。举例来说，按照本发明的未在图中表明的一个实施方案，呼叫可 能需要多种媒体，而每个媒体执行的本发明的程序是相同的，其结果 每个媒体都采用一个TURN中继进行Ipv4/Ipv6转换。按照本发明的另一个未在图中表明的实施方案，由被叫站而不是 主叫站从TURN中继寻找替换地址。因此，在SDP提议中只有一个候 选者，而在SDP回答中有两个候选者。最终结果是相同的。另一个未在图中表明的实施方案中，主叫站和被叫站都从它们各 自的本地TURN服务器(TURN中继)获得替换地址。因此在提议中会 有两个候选者，在回答中有两个候选者，会有两对有效的成对候选者。 测试成功的第 一对候选者将用于媒体传送。
权利要求
1.在基于面向分组通信的通信系统中建立多媒体连接的方法，所述通信系统具有至少一个只支持IPv6数据分组的第一站(C1)，至少一个只支持IPv4数据分组的第二站，及至少一个媒体中继站(TURN_RELAY)，其特征在于，第一站(C1)和第二站(C2)之间的通信至少部分通过媒体中继站(TURN_RELAY)建立。
2. 权利要求1所述的方法，其特征呆于，媒体站 (TURN_RELAY )将IPv4分组转换为IPv6数据分组，反之亦然。
3. 上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，媒体站起 TURN中继站(TURN__RELAY )的作用。
4. 上述权利要求之一所迷的方法，其特征在于，当第一站 (Cl)或第二站(C2)呼叫时，a) 主叫站(Cl)提出自己的IP地址及端口 ，作为通信的第 一候选者，b) 主叫站(Cl )从TURN中继站(TURN_RELAY )收集到至少一个IP地址及端口，作为第二候选者，c) 被叫站(C2)至少提出自己的IP地址及端口，作为通信 的第二候选者，d> 进行测试使得对包含主叫站(Cl )提供的候选者和被叫 站(C2)提供的采用相同IP协议的候选者的每一对候选者进行测 试，分析是否取得连通，e>如果测试结果表明在主叫站(Cl )和采用由TURN中继站 (TURN—RELAY)提供并由主叫站(Cl )提出作为候选者的地址和 端口、由被叫站(C2)提出作为候选者的地址和端口的被叫站(C2) 之间取得连通，则在第一站(Cl)和第二站(C2)之间，通过TURN 中继站(TURN一RELAY)利用被采纳的地址和端口建立多媒体通信。
5. 权利要求4所述的方法，其特征在于，为了收集第二候选 者，如果主叫站(Cl )是第一站(Cl ),则它从TURN中继站(TURN—RELAY )收到TURN中继站(TURN—RELAY )已知的IPv4 地址和端口；如果主叫站(Cl)是第二站(C2)，则它从TURN中 继站(TURN—RELAY)收到TURN中继站(TURN—RELAY)已知的 IPv6地址和端口 。
6. 上述各权利要求所述的方法，其特征在于，主叫第一站 (Cl)向被叫第二站(C2)发送一条SIP信息，特别是"INVITE请求，，信息，提出一项依据SDP协议的提议，至少包括第一和第二 候选者。
7. 上述各权利要求所述的方法，其特征在于，被叫第二站 (C2)向主p叶第一站(Cl)回复一条SIP信息，特别是"18x响应"信息，提出一项依据SDP协议的回答，至少包括第一候选者。
8. 权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述信息至少 通过具有代理功能的站(SIP—PROXY—Pl, SIP_PROXY—P2 )进行 传送。
9. 权利要求4~8之一所述的方法，其特征在于，由第一站 (Cl)和第二站(C2)进行测试。
10. 在基于面向分组通信的通信系统中建立多媒体连接的终 端，所迷通信系统具有至少一个只支持IPv6数据分组的第一站(Cl)，至少一个只支持IPv4数据分组的第二站，及至少一个媒 体中继站(TURN一RELAY),其特征在于，具有实现上述权利要求 之一所述的方法的装置。
11. 在基于面向分组通信的通信系统中建立多媒体连接的媒 体中继，所迷通信系统具有至少一个只支持IPv6数据分组的第一 站(Cl),至少一个只支持IPv4数据分组的第二站，及至少一个 媒体中继站(TURN一RELAY),其特征在于，具有实施权利要求1~ 9之一所述方法的装置。
全文摘要
本发明涉及在基于面向分组通信的通信系统中建立多媒体连接的方法，所述通信系统具有至少一个只支持IPv6数据分组的第一站，至少一个只支持IPv4数据分组的第二站，及至少一个媒体中继站，该方法包含下列步骤在第一站和第二站之间至少有部分通信是通过媒体中继站建立的。本发明还涉及一个终端和媒体中继，包含用于实施本方法的装置。
文档编号H04L29/06GK101272385SQ20081008721
公开日2008年9月24日 申请日期2008年3月24日 优先权日2007年3月22日
发明者J·埃尔韦尔 申请人:西门子企业通讯有限责任两合公司